Η χρήση αποβλήτων ως πρώτη ύλη παραγωγής νανοϋλικών παρουσιάζει ιδιαίτερα πλεονεκτήματα όπως η υψηλή διαθεσιμότητα και το χαμηλό κόστος, ενώ η σύνθεσή τους αποτελεί μια καινοτόμο μέθοδο επεξεργασίας και ανακύκλωσης των παραγόμενων αποβλήτων. Η αειφόρος ανάπτυξη των νανοϋλικών ως αποτέλεσμα της επαναχρησιμοποίησης απόβλητων/παραπροϊόντων αποτελεί ένα αναδυόμενο πεδίο ερευνητικής δραστηριότητας τα τελευταία χρόνια, ενώ παράλληλα η αυξανόμενη αυτή ανάγκη για πράσινη μετάβαση καθορίζεται από νέους και συνεχώς αυστηρότερους περιβαλλοντικούς κανονισμούς. Με βάση αυτή τη διαπίστωση, η αποτελεσματική ανακύκλωση/επαναχρησιμοποίηση και η παράλληλη αξιοποίηση των αποβλήτων για τη σύνθεση νανοϋλικών αποτελεί τη βέλτιστη λύση των υφιστάμενων περιβαλλοντικών ζητημάτων που αφορούν τη διαχείρισή τους μειώνοντας σε σημαντικό βαθμό τις αρνητικές τους επιδράσεις στο περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία. Μέχρι σήμερα έχουν καταγραφεί πολλές ερευνητικές προσπάθειες παραγωγής νανοϋλικών από διάφορα είδη βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από πληθώρα αναλύσεων κύκλου ζωής (ΑΚΖ/LCA) στα προαναφερθένα συστήματα, έδειξαν ότι η παραγωγή των νανοϋλικών με φιλικές προς το περιβάλλον διεργασίες, απαιτεί ενέργεια και φυσικούς πόρους σε σχέση με τις υφιστάμενες συμβατικές τεχνολογίες. Ωστόσο, η χρήση τους ως πρώτη ύλη είναι δυνητικά οικονομική, όπως ισχύει στην περίπτωση των αποβλήτων της γεωργικής βιομηχανίας, ενώ μειώνει το αρνητικό περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα. Η απόρριψη των βιομηχανικών αποβλήτων μπορεί να προκαλέσει πολλαπλά περιβαλλοντικά ζητήματα, δεδομένου ότι τις περισσότερες φορές πρόκειται για εύφλεκτα, τοξικά, διαβρωτικά, μολυσματικά, ραδιενεργά και με υψηλή αντιδραστικότητα υλικά. Κατά συνέπεια, αυτά θα πρέπει να αξιοποιούνται στην παραγωγή προϊόντων με υψηλή προστιθέμενη αξία και μοναδικές ιδιότητες. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες των νανοϋλικών είναι κατάλληλες για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών με αποτέλεσμα αυτά να χρησιμοποιούνται σε πολλούς κρίσιμους τομείς όπως η υγειονομική περίθαλψη, η παραγωγή τροφίμων, υφασμάτων και ηλεκτρονικών συσκευών. Πολλές μορφές νανοδομών όπως οι νανοσωλήνες, οι νανοράβδοι, τα νανοσύνθετα πολυμερή και οι νανοεπιστρώσεις, έχουν αξιοποιηθεί σε πλήθος εφαρμογών. Οι νανομεμβράνες και τα νανοροφητικά υλικά επιδεικνύουν ιδιαίτερες ιδιότητες σε πολλά πεδία όπως αυτά της επεξεργασίας του νερού και των υγρών αποβλήτων. Ειδικότερα, τα νανοϋλικά λόγω των ιδιαίτερων ιδιοτήτων τους, όπως είναι οι μηχανικές, οι θερμικές, οι ηλεκτρικές, οι οπτικές, οι μαγνητικές, οι αντιμικροβιακές, η υψηλή αντιδραστικότητα και η μεγάλη ειδική επιφάνεια, μπορούν να αξιοποιηθούν στη δραστική μείωση διαφόρων ειδών ρύπων και στην αναστολή ή τον περιορισμό της ανάπτυξης των βιολογικών υποστρωμάτων, όπως είναι οι ιοί και τα βακτήρια. Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα εργασία αναδεικνύει τις υφιστάμενες χρήσεις των νανοϋλικών στη βιομηχανία μέσω μιας ευρείας βιβλιογραφικής ανασκόπησης, δίνοντας περισσότερη έμφαση κυρίως στα απόβλητα βιομηχανικής προέλευσης αναφορικά με την αντιμικροβιακή και αντιβακτηριακή τους δράση, τις ιδιαίτερες ιδιότητές τους, τις μεθόδους χαρακτηρισμού και σύνθεσής τους και τις ενδεχόμενες αρνητικές επιδράσεις που αυτά έχουν στην ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον.
The possible utilization of waste as a raw material for the production of nanomaterials presents several particular advantages such as high availability and low cost, while its composition is considered itself an innovative method for waste treatment and recycling. The sustainable development of nanomaterials originated from waste has been a field of emerging research interest in recent years, while at the same time the growing need for waste recycling is determined by new and increasingly stringent environmental regulations. In this context, the effective recycling and the simultaneous utilization of waste for the synthesis of nanomaterials is one of the optimal solutions to the existing environmental issues related to their associated management, thus considerably reducing their negative effects to the human health and environment. To date, many research-based studies have succeeded to produce nanomaterials from various types of industrial waste. In this line, the results obtained from several life-cycle assessment (LCA) studies have shown that the production of nanomaterials using environmentally friendly processes/methods requires more energy and natural resources than other existed conventional technologies. However, their use as a raw material has been potentially proved economically viable, as is the case for agricultural industry waste, while on the same time succeded in reducing its environmental footprint. The disposal of industrial waste can cause multiple environmental issues, since in most cases concerns flammable, toxic, corrosive, infectious, radioactive and highly reactive materials. Therefore, these kinds of materials should be used in the production of products with high added value and unique properties. The physico-chemical properties of nanomaterials are suitable for a wide range of applications and as a result they are used in many critical areas such as healthcare, production of food, textiles and electronic devices. So far, several forms of nanostructures such as nanotubes, nanorodes, nanocomposite polymers and nanocoatings have been exploited in a variety of applications. Nanomembranes and nanosorbents have exhibited excellent properties in fields such as water and wastewater treatment, among others. In particular, nanomaterials due to their special properties gained, including mechanical, thermal, electrical, optical, magnetic, antimicrobial, high reactivity and large specific surface area, can be used to drastically reduce various kinds of pollutants and to inhibit or limit the growth of biological substrates, such as viruses and bacteria. In this context, the present thesis highlights the existing uses of nanomaterials in industry through a broad and in-depth review of the existing literature, focusing mainly on wastes of industrial origin in respect to their antimicrobial and antibacterial activity, their specific properties, their characterization and composition methods and their possible negative effects on human health and the environment.
Αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων για την ανάπτυξη νανοϋλικών με αντιμικροβιακές και αντιβακτηριακές ιδιότητες Περιγραφή: 131401_ΓΚΟΡΟΓΙΑΣ_ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ.pdf (pdf)
Book Reader Άδεια: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές Πληροφορίες: Διπλωματική Εργασία Μέγεθος: 11.1 MB
Αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων για την ανάπτυξη νανοϋλικών με αντιμικροβιακές και αντιβακτηριακές ιδιότητες - Identifier: 169691
Internal display of the 169691 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
Αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων για την ανάπτυξη νανοϋλικών με αντιμικροβιακές και αντιβακτηριακές ιδιότητες